电力系统继电保护课程设计-变压器保护

变压器保护随着电力系统的不断进展，在电网里使其电压上升或者下降通常会承受变压器来实现，因此变压器是特别关键的一种电气设备，又由于变压器在消灭故障的时候会对其供电的牢靠性以及系统的安全运行而产生的相应影响将会格外严峻，所以变压器的继电保护是相当重要的。变压器常见故障及不正常状态一、变压器可能发生的故障通常可以分成变压器箱体的内部故障和箱体的外部故障两大类。路故障和铁芯烧损等故障。箱体外部故障主要有：在套管以及在引出线上发生的相间短路和接地短路。二、变压器的不正常运行状态主要有：由于变压器的外部短路故障而产生的相应现象过电流以及由于长时间负荷高出其变压器的额定容量而产生的相应过负荷现象，还有因风扇的故障或者漏油等种种缘由而引发冷却的力量减弱等。变压器所配置的保护变压器所配置的保护可以分为电气量和非电气量两种。非电气量保护装设在变压器内部。变压器应当加装动作于跳闸的继电保护装置，其主保护主要有电流速断保护加上瓦斯保护或者电流纵联差动保护〔电气量〕加上瓦斯保护〔非电气量。不同容量的变压器应当据相应容量而加装不同的保护，由于本变电站的容量要大于10MVA，所以可以因此选择用电流纵联差动保护加瓦斯保护为其主保护；又经综合考虑，其后备保护可选择过电流保护。具体保护配置如下：4.1500kv—第一纵差动保护〔二次谐波制动原理—其次纵差动保护〔鉴别原理—中压侧的零序电流保护；9、10、11—高中低压侧过负荷保护；12—其他非电量保护纵联差动保护由于三绕组变压器差动保护的不平衡电流应当要比双绕组变压器的大，所以应当要选择使用具有制动特性的差动继电器来构成相应的差动保护；又由于还要防止励磁涌流产生的影响，可以利用谐波制动以及连续角制动来到达此目的。一、比率制动式差动保护比率制动式差动保护是变压器的一个主保护；承受其穿越电流来完成制动让其保护动作电流跟随相应的短路电流的变大而变大的此种变压器纵联差动保护可以表述为比率制动的差动保护；且其优点显著，所以其应用格外广泛。□闭闭闭闭闭□闭闭闭闭□闭闭闭闭闭□闭闭闭闭闭□闭闭闭闭闭&□闭闭□闭闭闭闭闭□闭闭闭&□闭闭闭闭闭闭闭4.3二、谐波制动本变电站可以承受二次谐波来鉴识：可以以经过测量三相差流之中所含有二次谐波量的多少为依据来鉴定是不是励磁涌流，以至于能够在恰当的时候闭锁纵联差动保护以及防止保护误动。励磁涌流的判据为I KId2 2d1式中：I ——二次谐波电流；d2K2——0.15-0.20.15.。I ——差流中的基波电流。d1三、连续角制动过检测差流连续角的大小来构成连续角原理。70120°。一、整定计算比率制动系数K 的整定bKb式中：K ——本设计取为1.5；rel

K (K frel ss

Uf)△f ——TA的变比不同而产生的相对误差，可以取为0.05；△U——T在调压的时候而产生的相对误差，可以取为0.05；fi——0.1；K ——电流互感器的同型系数，在本次设计中可取为1。ss代入数据计算得K Kb

(K frel ss

Uf)拐点电流I 的整定res.min

1.5(10.10.050.05)0.3通常应整定为〔0.8-1.0〕倍的变压器的额定电流，可取I 0.8867693.6A。res.min〔1〕最小动作电流I 的整定d.minIres.min

0.8Kb

0.80.30.24A按上述整定，均能满足选择性和灵敏系数，可不再校验灵敏系数。瓦斯保护瓦斯保护〔非电气量：主要可以用来反响它的油箱内部故障，而不能反响外部故障；适用于油800KVA及以上或者车间内容量为400KVA4.4瓦斯保护装置原理接线图瓦斯保护可分为轻瓦斯〔图4中G的上触点闭合〕和重瓦斯〔图4中G的下触点闭合：轻瓦斯反响变压器内部稍微故障或变压器漏油而瞬时动作于信号。重瓦斯反响变压器油箱内严峻故障而瞬时动作于跳闸。4.1瓦斯保护动作快速、灵敏牢靠而且构造简洁。过电流保护4.5过电流保护整定式为：

I K IrelOP Kre

L.maxrel式中：K ——牢靠系数，取1.2-1.3，本设计取1.2；relreK ——0.85-0.950.85；reI ——变压器的最大负荷电流。L.max为并列运行变压器：N式中：I ——每台变压器的额定电流N

IL.max

n In1N灵敏度校验：

KI OP Kre

I L.max

1.2866122.26A0.85I(2)

6350500kv侧： K

K.min 5.191.5sen

I 122.26OPI(2)

870220kv侧： K

K.min 3.251.5sen

I 122.25OPI(2)

29035kv侧： K

K.min 2.371.5sen

I 122.26OP满足要求。动作时限：500kv侧： t4S220kv侧： t3.5S35kv侧： t3.5S过负荷保护当变压器在长期的过负荷运行的时候，其绕组将会受到不同程度损伤；对于容量在400KVA及以上的变压器中，在数台变压器并列运行或者单台变压器运行，并且同时在作为其他的负荷备用电源的时候，应当依据可能的过负荷状况来加装过负荷保护。4.6变压器过负荷保护原理接线图整定值：按躲过变压器的额定电流整定I K

relI

1.05 8661069.76AOP式中：K ——取1.05；rel

K N 0.85reK 0.85。re9-15s15s。过励磁保护在以500kv磁范围内，保护作用于信号，当过励磁超过允许值时可动作于跳闸。过励磁保护的整定：过励磁保护应按变压器厂家供给的变压器满载状况下的过励磁曲线整定尽量使所调整的励磁保护继电器的励磁曲线在变压器过励磁曲线的下方励磁条件下时，励磁保护继电器应能以比它所能承受的更短时间牢靠跳开主变各侧断路器。继电器的启动值一般整定到略大于正常的最高运行值。变压器接地保护1〕500kv及以上变压器的中性点肯定要承受直接接地的运行方式，不允许将中性点接地回路断开〔要求中性点与地确定等电位，不允许在中性点接入刀闸。110kv、220kv、330kv变压器中性点可直接接地运行，也可在系统中不失去中性点的状况下不接地运行〔一般保证并在一个母线上的多台变压器中只有一台接地运行，并定期到换。〔500kv220kv两侧的中性点应当直接接地运行，即应当要在两侧的中性点上分别装设两段式的零序电流保护来到达相关目的。零序电流保护500kv侧零序电流I段整定：

4.7零序电流保护的原理接线图IIset

Krel

KII

1.2163007560A式中：K ——取1.2；relK ——零序电流分支系数；bIIX.set

——I段的动作电流。动作时间： t1=0s,t2=0.5s500kv侧零序电流II段整定：IIIset

Krel

KI”bX.set

1.1175608316AKrel——1.1；I”X.set

——出线的动作电流。动作时间： t3=1.5s,t2=2s220kv侧零序电流I段整定：IIset

Krel

KIIX.set

1.21290348A动作时间： t1=0s,t2=0.5s220kv侧零序电流II段整定：IIIset

Krel

KI”X.set

1.11348382.8A